Селекция на устойчивость к болезням и вредителям

1. Селекция на устойчивость к болезням и вредителям

Подготовила: Тулеуова Дана ЗР-314

2.

План:
Введение.
1. Селекция на устойчивость к болезням
2.Селекция на устойчивость к вредителям
3.Селекция растений на устойчивость к вредителям
4.Современные подходы в селекции на
устойчивость к вредным видам.
5.Оценки устойчивости к вредителям
6.Способы селекции на устойчивость к болезням и
вредителям.
7.Проблемы и направления селекции.
8.Заключение.
Список используемой литературы.

3.

Введение.
• Ущерб, наносимый сельскому хозяйству болезнями и вредителями,
огромен, поэтому выведение устойчивых сортов — одна из наиболее
актуальных проблем современной селекции.
• Устойчивость или восприимчивость растений — следствие
взаимодействия двух генотипов (растения и патогена), следовательно,
и эволюция их идет сопряженно. Устойчивость растения определяется
различными факторами: ритмом роста и развития, анатомическими
особенностями листьев, стеблей, цветков, физиологическими и
биохимическими особенностями и т. д.
Селекция на иммунитет трудна и потому, что очень сложна генетика
иммунитета, особенно генетика взаимоотношения хозяина и
паразита. Растения с наиболее благоприятным сочетанием генов
устойчивости встречаются крайне редко, и выявить их трудно.
Устойчивость часто неблагоприятно коррелирует с другими ценными
свойствами растений.

4. 1.Селекция на устойчивость к болезням.

• В условиях интенсивного земледелия болезни
и вредители являются важнейшими
факторами, ограничивающими рост урожая.
По данным Элиота сельскохозяйственные
растения, имеющие экономическое значение,
страдают от более 2500 известных болезней.
Пшеница, в основном, поражается
ржавчинами, мучнистой росой, септориозом и
редко проявляются головневые болезни и
корневые гнили.
• Наиболее опасной болезнью является
ржавчина, которую еще Плиней называл
„самым страшным бичом хлебов”

5.

• Бурая или листовая
ржавчина подразделяется
на большое число рас:
Johnston обнаружил 183;
Якубцинер - 230; Лелли
около 200 физиологических
рас.
• Стеблевая ржавчина
известная также под
названием „черной”
ржавчины является более
вредоносной, чем бурая.
Однако она проявляется
редко только в годы
эпифитотий. В мире
идентифицировано около
300 рас.

6.

Мучнистая роса
(Erysiphe graminis D. С. F.
Tritici Em. Marchal)
распространена повсюду,
где культивируются злаки.
Ее можно обнаружить
сначала по белому налету
на поверхности листьев и
стебля, а позже - по темнокоричневым плодовым
подушечкам на стебле. В
мире идентифицировано
38 рас.
• Септориоз (Septoria)
состоит из трех видов:
- Septoria tritici Rob.
(септориоз листьев)
наблюдается рано весной
на нижних листьях
пшеницы в виде бурых
пятен, которые
постепенно переходят на
все листья.
- Septoria nodorum Berk,
(септориоз колосковых
чешуй) поражает
колосковые чешуи,
сохраняется и передается
через семена.
- Septoria graminum Desm
вызывает точечную
пятнистость листьев и
стебля.

7.

• Устойчивость растений - это разная степень проявления
иммунитета. Она может возникать как под влиянием паразита,
так и в результате деятельности человека. Устойчивость больше
свойственна отдельному сорту (индивидууму), чем виду.
• В настоящее время у растений различают два вида иммунитета:
врожденный и приобретенный.
• Врожденный иммунитет - это свойство, присущее данному
сорту не поражаться тем или иным заболеванием,
передающееся по наследству, которое способно в той или иной
степени изменяться под влиянием внешних условий и
приспособительных особенностей паразита.
• Приобретенный иммунитет - это свойство растений
(организма) не поражаться какой-либо болезнью, получаемое в
процессе индивидуального развития и приобретенное под
влиянием перенесения болезни.

8.

• Я. Вандер Планк ввел понятие: вертикальная
и горизонтальная устойчивость.
• Вертикальная устойчивость не что иное, как
специфическая. Она действует лишь против
некоторых рас патогенна и задерживает
начало эпифитотий.
• Горизонтальная (полевая) устойчивость не
специфична и действует против всех
распатогенна. При этом типе устойчивости
поражение разрастается медленнее и
действие инфекции снижается.

9.

• 2.Селекция на устойчивость к вредителям.
• Очень большие задачи стоят перед селекцией
на устойчивость к вредителям
сельскохозяйственных культур. Особенно
важно создать сорта озимой пшеницы,
устойчивые к гессенской мухе, сорта ячменя,
устойчивые к шведской мухе, и сорта яровой
пшеницы, устойчивые к шведской мухе и
хлебному пилильщику. Опаснейшим
вредителем пшеницы является вредная
черепашка.

10.

• Колорадский жук уничтожает посевы
любых сортов культурного картофеля.

11.

• Очень опасный карантинный вредитель
картофеля — картофельная нематода. Для
выведения устойчивых к ней сортов
используют при гибридизации
нематодоустойчивые селекционные сорта

12.

• Таким образом, путем внутривидовой и отдаленной
гибридизации, а также отбором из образцов
мировой коллекции и дикорастущих форм создают
сорта различных полевых культур, устойчивые к
наиболее опасным вредителям. В связи с тем что в
популяциях паразитов идет быстрый, непрерывный
процесс расообразования, селекция на иммунитет к
наиболее опасным болезням (ржавчина пшеницы,
фитофтороз картофеля, вилт хлопчатника и др.)
также должна основываться на непрерывном
поступлении нового исходного материала,
выявлении и использовании различных доноров
устойчивости.

13.

• 3.Селекция растений на устойчивость к
вредителям.
• Использование устойчивых к вредителям
сортов культурных растений является
важнейшей частью интегрированной системы
защиты растений и обязательно должно быть
одной из основ экологической защиты, так как
не представляет никакой опасности для
экосистем и может быть высоко эффективным.

14.

• Получение новых сортов растений,
устойчивых к тем или иным насекомым,
длительный процесс — около 10-15 лет.
Примерно столько же времени требуется
для создания нового химического
пестицида. Однако, пестицид всегда опасен
в экологическом плане.

15.

• при селекции, направленной прежде всего на
урожайность и на защищенность растений от
вредителей и болезней, часто уменьшается
концентрация вторичных метаболитов. В
результате такая сельскохозяйственная
продукция иногда теряет свой специфический
вкус.
• Итак, этот метод не наносят никакого вреда ни
окружающей среде, включая агроэкосистему,
ни здоровью человека.

16.

• 4.Современные подходы в селекции на
устойчивость к вредным видам.
• Защита растений обеспечивается за счет
механизмов избежания или устойчивости.
Избежание снижает шансы контакта между
тканью хозяина и паразитом, в то время как
устойчивость действует после того, как контакт
произошел, путем снижения темпов роста и
развития паразита.

17.

• Устойчивость к специализированному патогену
имеет патогенноспецифичную природу; гены
устойчивости эффективны только против одного
патогена, будь они штаммоспецифичны или в
основном расонеспецифичны. Устойчивость к
патогенам обычно относят к двум типам: тип
устойчивости с главным геном чаще считается
сверхвосприимчивым и расоспецифичным, а
полигенный тип устойчивости (частичная
устойчивость) хотя и проявляет эффекты
расоспецифичности, однако их трудно
идентифицировать.

18.

• в опытах Брежнева, Сухановой, Ширко и
других были установлены не только
различия в интенсивности поражения
листьев, а также зеленых и зрелых плодов
фитофторой, но и низкая корреляция
между устойчивостью сеянцев и взрослых
растений томата (в фазе
плодообразования) одного и того же сорта.

19.

Parlevliet считает, что для определенного хозяина организмы с патогенным
образом жизни можно сгруппировать в три категории:
1. Непатогены. Механизмы, лежащие в основе этой ситуации, могут быть двух
типов: хозяин имеет один или более механизмов устойчивости, которые
эффективны против непатогенов и/или непатогены не имеют нужной
патогенности для поражения организмов, не являющихся хозяевами.
2. Неспециализированные патогены. К ним относятся несколько видов
Pythium, поражающих многие культуры, а также Rhizoctonia solani и Sclerotinia
sclerotiorum, у которых широкий диапазон хозяев. Устойчивость к этим
патогенам почти всегда носит неполный характер. Она неспецифического
типа в том смысле, что соответствующая устойчивость контролируется генами,
которые участвуют в формировании других признаков, т.е. сама устойчивость
- побочное явление. Поэтому повышать уровень устойчивости к таким
неспециализированным патогенам очень трудно, поскольку в этом процессе
участвуют другие признаки.
3. Специализированные патогены. В этом случае гены устойчивости
эффективны только против одного вида патогена, а патогенность и
вирулентность паразита специфичны для узкого диапазона видов хозяина.

20.

• В последние годы в мировой практике все
чаще появляются сорта, комплексноустойчивые к вредителям и болезням.
Причем темпы селекции полевых культур
на устойчивость к вредителям значительно
ускорились. Так, если на создание первого
устойчивого сорта пшеницы к гессенской
мухе было затрачено 15 лет, то в
современных условиях устойчивые сорта
создаются быстрее.

21. 5.Оценки устойчивости к вредителям.

• Селекция на устойчивость к некоторым вредителям (гессенской
мухе, пилильщикам, подсолнечииковой моли и т. д.) ведется
довольно успешно.
• Оценивают распространенность повреждений, если растения
погибают или не дают продукции (например, при повреждении
хлебными пилильщиками), и степень повреждения, если оно
охватывает часть растения (например, повреждение пьявицей).
В первом случае определяют процент поврежденных растений,
во втором — процент поврежденной площади органа
(например, листовых пластинок). Кроме того, практикуют учет
заселенности вредителем (число особей, яйцекладок и т. д. на
растение, единицу площади). Повреждение может оцениваться
в баллах. При грубых оценках используют трехбалльную шкалу:
повреждение слабое, среднее, сильное. Может быть
использована международная система.

22.

• Учет повреждения злаков гессенской, шведской и яровой
мухами, стеблевой блохой. Все эти вредители относятся к
скрытостебельным-личинки гессенской мухи находятся глубоко
за влагалищем листа.. Они молочно-белые с зеленым пятном в
середине. Верхний лист отстает в росте, остальные листья
имеют более темную окраску, они более широкие, чем у
неповрежденных растений. Личинки шведской и яровой мух и
стеблевой блохи вгрызаются в стебель. Верхний: лист засыхает.
Личинки яровой мухи окукливаются в почве, поэтому
ложнококоны ее в растениях не встречаются. Личинка
шведской мухи желто-белая, задний конец ее имеет два
широко расставленных отростка. Личинка яровой мухи крупнее,
и отростков на заднем конце у нее нет, он тупой
мелкобугорчатый. Личинка стеблевой блохи имеет хорошо
развитую голову и три пары ног

23.

• 6.Способы селекции на устойчивость к болезням и
вредителям
• Стратегические задачи селекции растений на
устойчивость к болезням и вредителям должны
учитываться при разработке селекционных
программ и могут включать в себя ряд комплексных
селекционно-семеноводческих разработок. В
наибольшей степени современные стратегии
селекции на устойчивость разработаны на зерновых
культурах, картофеле, томатах, сое и в меньшей
степени на таких зернобобовых, как горох, нут и др.,
тем не менее, подходы к решению селекционных
задач не имеют существенных различий.

24.

• При составлении селекционных программ по зерновым бобовым
культурам в различных случаях или в комплексе доступно
использование следующих способов повышения и увеличения
длительности устойчивости к патогенам:
• разовое использование генов устойчивости;
• создание многолинейных сортов;
• пирамидирование (интеграция) различных олигогенов устойчивости в
одном генотипе;
• использование трансгрессий для усиления горизонтальной
устойчивости;
• использование генов толерантности к патогенам;
• создание сортов с групповой устойчивостью к различным патогенам;
• использование тканевой, клеточной и генной инженерии для
получения высокоустойчивых и иммунных генотипов

25.

7.Проблемы и направления селекции.
. Большинство сортов, характеризующихся рядом ценных свойств, не
обладают комплексом биологических и хозяйственно-полезных
признаков, которые в большей степени удовлетворяли бы запросы
прозводства по своей экологической стабильности, отзывчивости на
проводимые технологические приемы возделывания, устойчивости к
неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам окружающей
среды; количеству и качеству получаемой продукции. В зависимости от
культуры, направления ее использования и условий произрастания
требования к будущим сортам могут быть различными. Но независимо от
этого решение стоящих задач должно быть направлено на создание новых
более ценных сортов и гибридов по урожайности, устойчивости к полеганию,
осыпанию, прорастанию на корню, вредителям и наиболее злостным
болезням, выносливости по отношению к недостатку и избытку
влаги, отклонениям температурного режима от оптимального, пригодности
к механизированному возделыванию, технологичности и качеству продукции
при ее хранении, переработке и использовании.

26.

• 8.Заключение.
• Селекция на устойчивость к болезням и вредителям
наиболее радикальный и эффективный метод снижения
огромных потерь, наносимых различными
грибными, вирусными и бактериальными патогенами,
листогрызущими, сосущими и минирующими насекомыми.
• Создавать болезнеустойчивые сорта очень трудно из-за
полимерного действия генов, определяющих устойчивость и
огромного полиморфизма видов и рас ржавчины,
фузариоза, антракноза, гельминтоспориоза и других
болезней, большого разнообразия сменяющихся поколений
видоспецифических вредителей.
• Устойчивость к вредителям и различным расам болезней
наследуется, как правило, полигенно, а также связана с
цитоплазмой

27.

Селекция на засухоустойчивость особенно важна не только для сортов
засушливых степных зон, но и для районов с умеренным климатом, где
весьма часто наблюдаются летние засухи, по причине которых резко
снижается продуктивная кустистость, фотосинтетическая поверхность
растений, сокращаются этапы органогенеза, снижаются показатели всех
элементов продуктивности, падает урожайность.
Селекция на зимостойкость является весьма трудной еще и потому, что этот
признак контролируется полимерными генами и связан также с
цитоплазмой. Поэтому при подборе пар для скрещивания в качестве материнского компонента следует брать более зимостойкий сорт, хотя и другие
сочетания при различии генотипов могут дать положительные результаты.
Селекция на урожайность является самым главным и всеобъемлющим
направлением, так как продуктивность сорта зависит не только от генотипа,
но и от воздействия внешних факторов. Итоговыми критериями при оценке
селекционного материала являются выживаемость растений, их
индивидуальная продуктивность складывающаяся из элементов структуры
урожайности.

28.

• Урожайность и элементы ее структуры
любой культуры зависит от генотипа сорта,
его устойчивости к неблагоприятным
условиям окружающей среды, поэтому по
селекции на устойчивость к каждому
фактору существуют специальные
направления.